Микропластик в воде и проблемы его определения (на примере водных объектов Юга европейской части России)

Марина Артуровна Анциферова; Арина Евгеньевна Глушко; Людмила Александровна Беспалова; Алексей Владимирович Клещенков; Александр Владимирович Назаренко

doi:10.17308/geo/1609-0683/2025/1/115-124

Марина Артуровна Анциферова Южный научный центр Российской академии наук https://orcid.org/0009-0006-6549-8606
Арина Евгеньевна Глушко Южный федеральный университет, институт наук о Земле https://orcid.org/0000-0002-1562-0590
Людмила Александровна Беспалова Южный федеральный университет, институт наук о Земле https://orcid.org/0000-0003-0269-4934
Алексей Владимирович Клещенков Южный научный центр Российской академии наук https://orcid.org/0000-0002-7976-6951
Александр Владимирович Назаренко Южный научный центр Российской академии наук https://orcid.org/0000-0001-9684-693X

DOI: https://doi.org/10.17308/geo/1609-0683/2025/1/115-124

Ключевые слова: микропластик, пластиковый мусор, Рамановская спектроскопия, ИК-Фурье спектроскопия, СЭМ-анализ, полимеры, воды суши, Нижний Дон, Нижняя Волга, Цимлянское водохранилище

Аннотация

Цель – оценка содержания микропластика (МП) в Нижнем Дону, Северском Донце, Цимлянском водохранилище, и Нижней Волге, апробирование различных методик отбора проб и идентификации состава частиц. Материалы и методы. Использовались два метода пробоотбора: полнообъемный в 2021 и 2022 годах и концентрированный в 2023 году. В первом случае отбор производился батометром, размерный диапазон составлял 0,1-5 мм; второй способ отбора заключался в тралении нейстонной сети, нижняя граница соответствовала номиналу ячейки 0,3 мм. Пробоподготовка проводилась по модифицированному методу NOAA, визуальный разбор частиц совершался с помощью микроскопа, состав определялся спектроскопией комбинационного рассеяния и ИК-Фурье спектроскопией, поверхность МП изучалась с помощью СЭМ, рассчитывался уровень опасности полимеров PHI. Результаты и обсуждение. Средние концентрации по данным 2021 года составили: в Нижнем Дону – 36 шт./л, в Северском Донце – 38 шт./л, Цимлянском водохранилище – 33 шт./л. В 2022 году в Нижнем Дону обнаружены 21 шт./л, Цимлянском водохранилище 10 шт./л, Нижней Волге 16 шт./л. В 2023 года, при отборе тралением, в водах Нижнего Дона концентрации микропластика составили 94,32 шт./м3 , Цимлянского водохранилища – 12,3 шт./ м3 , в Нижней Волге – 81,06 шт./ м3 . Выводы. Характеристики частиц отличаются в зависимости от метода отбора: батометром были охвачены преимущественно прозрачные волокна, размером 0,3 мм, применения сетей дало более высокое разнообразие и крупность. Максимумы концентраций МП в воде зафиксированы около урбанизированных территорий, бьефов гидроузлов, устьев притоков, а также при воздействии плоскостного смыва.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Марина Артуровна Анциферова, Южный научный центр Российской академии наук

Инженер-исследователь лаборатории гидрологии и гидрохимии

Арина Евгеньевна Глушко, Южный федеральный университет, институт наук о Земле

Преподаватель кафедры океанологии

Людмила Александровна Беспалова, Южный федеральный университет, институт наук о Земле

Профессор кафедры океанологии

Алексей Владимирович Клещенков, Южный научный центр Российской академии наук

Заведующий лабораторией гидрологии и гидрохимии

Александр Владимирович Назаренко, Южный научный центр Российской академии наук

Старший научный сотрудник сектора 3-D микроскопии

Литература

1. Блиновская Я. Ю., Якименко А. Л. Анализ загрязнения акватории залива Петра Великого (Японского моря) микропластиком // Успехи современного естествознания, 2018, № 1, с. 68-73.
2. Есюкова Е. Е., Чубаренко И. П. Микропластик в водной толще, донных осадках и песках пляжей юго-восточной части Балтийского моря: концентрации, распределение частиц по размерам и формам // Региональная экология, 2019, № 2 (56), с. 16-29.
3. Зобков М. Б., Есюкова Е. Е. Микропластик в морской среде: обзор методов отбора, подготовки и анализа проб воды, донных отложений и береговых наносов // Океанология, 2017, т. 58, № 1, с. 149-157
4. Исследование загрязнения микропластиком морей российской Арктики и Дальнего Востока / А. А. Ершова, Т. Р. Еремина, А. Л. Дунаев и др. // Арктика: экология и экономика, 2021, вып. 11, № 2, с. 164-177.
5. Микропластик в морской среде: монография / И. П. Чубаренко, Е. Е. Есюкова, Л. И. Хатмуллина и др. Москва: Научный мир, 2021. 520 с.
6. Assessment of potential ecological risk of microplastics in the coastal sediments of India: A meta-analysis / M. Ranjani, S. Veerasingam, R. Venkatachalapathy et al. // Marine PollutionBulletin, 2021, no. 163, 111969.
7. Combining citizen and conventional science for microplastics monitoring in the White Sea basin (Russian Arctic) / Ershova A., Makeeva I., Malgina E., et al. // Mar. Pollut. Bull., 2021, no. 173, part A, рp. 112955.
8. Laboratory methods for the analysis of microplastics in the marine environment: recommendations for quantifying synthetic particles in watersand sediments / J. Masura, J. Baker, G. Foster, C. Arthur // NOAA Technical Memorandum NOS-OR&R-48, U.S. Department of Commerce, 2015. 31 p.
9. Lithner D., Larsson Å., Dave G. Environmental and health hazard ranking, and assessment of plastic polymers based on chemical composition // Science of The Total Environment, 2011, no. 409 (18), pр. 3309-3324.
10. Microplastics and their possible sources: The example of Ofanto river in southeast Italy / C. Campanale, F. Stock, C. Massarelli et al. // Environ. Pollut., 2020, no. 258, pp. 113284.
11. Microplastics in fi sh gut, fi rst records from the Tom River in West Siberia, Russia / Yu. A. Frank, E. D. Vorobiev, I. B. Babkina, et al. // Tomsk State University Journal of Biology, 2020, no. 52, рp. 130-139.
12. Microplastics in the Marine Environment: A Reviewof the Methods Used for Identifi cation and Quantifi cation / V. Hidalgo-Ruz, L. Gutow, R. C. Thompson, M. Thiel // Environmental Science & Technology, 2012, no. 46, рp. 3060-3075.
13. Microplastics in urban wastewater and estuarine water: Importance of street runoff / M. Sugiura, H. Takada, N. Takada et al. // Environmental Monitoring and Contaminants Research,2021, no. 1, pр. 54-65.
14. Microplastic risk assessment in surface waters: A case study in the Changjiang Estuary, China / P. Xu, G. Peng, L. Su, et al. // Marine Pollution Bulletin, 2018, no. 133, pp. 647-654.
15. Pollution of Beach Sands of the Ob River (Western Siberia) with Microplastics and Persistent Organic Pollutants / Yu. A. Frank, Yu. S. Sotnikova, V. Yu. Tsygankov, et al. // Journal of Xenobiotics, 2024, vol. 14, no. 3, рp. 989-1002.
16. Screening of Microplastics in Aquaculture Systems (Fish, Mussel, and Water Samples) by FTIR, Scanning Electron Microscopy–Energy Dispersive Spectroscopy and Micro-Raman Spectroscopies / K. Miserli, Ch. Lykos, A. G. Kalampounias, I. Konstantinou // Applied Sciences (Switzerland), 2023, no. 17, pp. 9705.
17. Soursou V., Campo Ju., Pico Y. Spatio-temporal variation and ecological risk assessment of microplastics along the touristic beaches of a mediterranean coast transect (Valencia province, East Spain) // Journal of Environmental Management, 2024 no. 354, рр. 120315.
18. Wang W., Wang J. Investigation of microplastics in aquatic environments: An overview of the methods used, from fi eld sampling to laboratory analysis // TrAC Trends in Analytical Chemistry, 2018, no. 108, р. 195-202.
19. Zobkov M. B., Efremova T. A. Concentrations in Bottom Sediments of the Lakes of Specially Protected Natural Territories: Case Study of the Kizhskie Skerries, Lake Onega and VodlozeroLake // Water Resources, 2023, vol. 50, no. 6. рp. 901-912.